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如何提高氣動調(diào)節(jié)閥的工作質(zhì)量的目標

發(fā)布日期:[2022-02-27] 本文關鍵詞:氣動調(diào)節(jié)閥 點擊率:

如何提高氣動調(diào)節(jié)閥的工作質(zhì)量的目標,利沃夫氣動調(diào)節(jié)閥廠家通過多年的服務經(jīng)驗得出提高氣動調(diào)節(jié)閥的工作質(zhì)量的目標操作方法。

氣動調(diào)節(jié)閥以壓縮氣體為主要動力源,借助氣缸為執(zhí)行器,結(jié)合閥門定位器、儲氣罐、氣體過濾器等附件,對系統(tǒng)作業(yè)進行開關或是比例控制和調(diào)節(jié)(可參考氣動調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品說明)。在接收信息自動化的控制信號后,對管道各項介質(zhì)進行調(diào)節(jié),主要包括:流量、壓力、溫度、質(zhì)量等參數(shù)。近年來,隨著調(diào)節(jié)閥的不斷更新和發(fā)展,氣動調(diào)節(jié)閥以自身控制簡單、安全穩(wěn)定、反應敏捷、不需要另外添加防爆措施等優(yōu)勢,獲得了廣大作業(yè)系統(tǒng)的青睞。不僅在工業(yè)系統(tǒng)中取得了一定的成就,其發(fā)展趨勢還涉及到了石油業(yè)、化工業(yè)、電氣業(yè)等國家重要領域,因此對我國社會的發(fā)展有著關鍵的作用。

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在一個工業(yè)系統(tǒng)中,包括了成百上千的回路,只有對這些回路進行完善科學的控制,才能保證生產(chǎn)的質(zhì)量以及安全。而性能較差的回路,就會對整體系統(tǒng)產(chǎn)生影響,例如震蕩,就會破壞整個系統(tǒng)回路的正常運行,zui后產(chǎn)生巨大的損失和安全影響?! ?/p>

氣動調(diào)節(jié)閥粘滯引起的回路震蕩  

氣動調(diào)節(jié)閥是作業(yè)系統(tǒng)中使用zui為頻繁的執(zhí)行組件,因此其回路的正常是保障作業(yè)科學進行的關鍵。然而根據(jù)國家工業(yè)調(diào)查的數(shù)據(jù)來看,在我國只有 30% 的工業(yè)控制回路性能是在標準范圍內(nèi)的,而在不合格的控制回路中,30% 的回路震蕩是因為調(diào)節(jié)閥粘滯所引起的。在一般情況下,閥門粘滯導致回路產(chǎn)生環(huán),從而控制的量也在設定值上下震蕩變換中,因此排除粘滯對回路的影響,不僅可以提高生產(chǎn)的質(zhì)量,還可以減少作業(yè)浪費,提高經(jīng)濟價值,對于氣動調(diào)節(jié)閥的日常運作也有著促進作用。  

閥門粘滯指的是閥門在運行一段時間后,由于閥桿與填料之間產(chǎn)生較大的靜摩擦,從而引起的非線性故障。在當今系統(tǒng)作業(yè)中,大部分控制回路的計算方法還是采用傳統(tǒng)的 PID 控制計算法。而在 PID 控制回路中,需要控制器花費較多的時間進行反復調(diào)節(jié)才能使得其達到一定的設定的狀態(tài),在這個過程中,控制器會不斷的改變方向。當有氣動調(diào)節(jié)閥的回路上有粘滯故障時,控制器就會改變方向,而閥門就會進一步發(fā)生粘滯現(xiàn)象。而這種情況一直會延續(xù)到控制器的輸出大于某個數(shù)值(S)時,閥桿才會產(chǎn)生為某個(J)大小的跳動(參照下圖)。在這個無法估摸的過程中,調(diào)節(jié)量產(chǎn)生偏差則是在所難免的。而為了消除這個偏差,控制器就會再次發(fā)生改變,粘滯故障便會再次發(fā)生,zui終導致了控制變量在以設定的值的上下來回波動震蕩。因此 PID 是引起數(shù)值震蕩的主要原因。  

氣動調(diào)節(jié)閥粘滯引起的回路震蕩消除辦法  通過各項實驗表明,在傳統(tǒng)的 PI 控制器中,其 r(k)表示為該作業(yè)系統(tǒng)中的設定值,y(k)表示為該系統(tǒng)在作業(yè)時所產(chǎn)生的實際輸出值,P 設為比例系數(shù),T 作為實踐采樣的周期,I 作為zui后的積分系數(shù),因此離散的 PI 的表達式可以總結(jié)為  因此在傳統(tǒng)的 PI 控制器中,當控制器發(fā)展變化時,閥門出現(xiàn)粘滯現(xiàn)象的原因是控制器的輸出過小所導致的。這就說明了在閥門出現(xiàn)粘滯現(xiàn)象時可以進一步通過改變積分的作用,從而對輸入進行控制和規(guī)劃,以這種方式來消除粘滯現(xiàn)象對控制回路帶來的影響??刂破鬏斎肼实臄?shù)值對氣動調(diào)節(jié)閥閥桿的作業(yè)具有較大的影響,閥桿有粘滯現(xiàn)象時,控制器輸出率大就可以進一步幫助閥桿快速運轉(zhuǎn),從而擺脫粘滯的帶來的影響,反之就可以降低一定量的輸出率,來保證氣動調(diào)節(jié)閥的正常運作。同時影響輸出率的 E(k) 和 Ec(k)兩者數(shù)值也會對粘滯現(xiàn)象產(chǎn)生不一樣的影響,根據(jù)多項實驗數(shù)據(jù)表明,當兩者不等于0時,就說明了控制變量尚未達到具體的設定值,還在發(fā)生改變,因此在這時,閥桿沒有發(fā)生粘滯現(xiàn)象。當 E(k) 不等于 0,而 Ec(k)等于 0 時,其控制量在尚未達到設定值的同時也沒有發(fā)生改變,因此已發(fā)生粘滯現(xiàn)象。當 E(k) 等于 0,而 Ec(k)不等于 0 時,控制量仍然在發(fā)生變化,因此也沒有粘滯現(xiàn)象。zui后當兩者同時等于0時,控制量達到了設定值,并且沒有發(fā)生其他變化,因此沒有發(fā)生粘滯現(xiàn)象?! ?/p>

綜上所述,使用新型模型來對控制器進行模糊控制,從而來消除回路震蕩現(xiàn)象,首先應該通過傳統(tǒng) PI 控制器獲取具體參數(shù),然后將相同的參數(shù)賦予模糊控制器,zui后通過合理的參數(shù)對發(fā)生粘滯的回路進行休整工作,zui終達到提高氣動調(diào)節(jié)閥的工作質(zhì)量的目標。


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